package main.java.indi.zyj.hot100;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @Description   满足  LRU (最近最少使用) 缓存 约束的数据结构。
 * @author zyj
 * @date 2024/05/01 10:20
 */

public class LRUCache {

    class DLinkedNode{
        int key;
        int val;
        DLinkedNode prev;
        DLinkedNode next;
        public DLinkedNode() {}
        public DLinkedNode(int _key, int _val) {
            this.key = _key;
            this.val = _val;
        }
    }

    private int capacity;
    private int size;
    private Map<Integer, DLinkedNode> cache = new HashMap<>();
    private DLinkedNode head, tail;

    // 以 正整数 作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
    public LRUCache(int capacity) {
        if (capacity <= 0) {
            System.out.println("不可初始化非正数！");
            return;
        }
        this.capacity = capacity;
        this.size = 0;
        head = new DLinkedNode();
        tail = new DLinkedNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }

    //  如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1
    public int get(int key) {
        DLinkedNode curNode = cache.get(key);
        if (curNode == null) {
            return -1;
        }
        moveToHead(curNode);
        return curNode.val;
    }


    // 如果关键字 key 已经存在，则变更其数据值 value
    // 如果不存在，则向缓存中插入该组 key-value
    // 如果插入操作导致关键字数量超过 capacity ，则应该 逐出 最久未使用的关键字
    void put(int key, int value) {
        DLinkedNode curNode = cache.get(key);
        if (curNode == null) {
            DLinkedNode node = new DLinkedNode(key, value);
            cache.put(key, node);
            addToHead(node);
            ++size;
            if (size > capacity) {
                DLinkedNode tail = removeTail();
                cache.remove(tail.key);
                --size;
            }
        } else {
            curNode.val = value;
            moveToHead(curNode);
        }
    }


    public void removeNode(DLinkedNode node){
        node.next.prev = node.prev;
        node.prev.next = node.next;
    }

    public DLinkedNode removeTail(){
        DLinkedNode tail = this.tail.prev;
        removeNode(tail);
        return tail;
    }

    public void addToHead(DLinkedNode node){
        node.next = head.next;
        node.prev = head;
        head.next.prev = node;
        head.next = node;
    }

    public void moveToHead(DLinkedNode node){
        removeNode(node);
        addToHead(node);
    }


}
